#pragma once
#ifndef THREAD_POOL_H
#define THREAD_POOL_H

#include <atomic>
#include <condition_variable>
#include <functional>
#include <future>
#include <queue>
#include <stdexcept>
#include <thread>
#include <vector>

namespace Component
{
//线程池最大容量,应尽量设小一点
#define THREADPOOL_MAX_NUM 16
//#define  THREADPOOL_AUTO_GROW

//线程池,可以提交变参函数或拉姆达表达式的匿名函数执行,可以获取执行返回值
//不直接支持类成员函数, 支持类静态成员函数或全局函数,Opteron()函数等
class threadpool
{
    using Task = std::function<void()>;  //定义类型
    std::vector<std::thread> _pool;      //线程池
    std::queue<Task> _tasks;             //任务队列
    std::mutex _lock;                    //同步
    std::condition_variable _task_cv;    //条件阻塞
    std::atomic<bool> _run{true};        //线程池是否执行
    std::atomic<int> _idlThrNum{0};      //空闲线程数量

   public:
    inline threadpool(unsigned short size = 4)
    {
        addThread(size);
    }
    inline ~threadpool()
    {
        _run = false;
        _task_cv.notify_all();  // 唤醒所有线程执行
        for (std::thread &thread : _pool)
        {
            // thread.detach(); // 让线程“自生自灭”
            if (thread.joinable())
                thread.join();  // 等待任务结束， 前提：线程一定会执行完
        }
    }

   public:
    // 提交一个任务
    // 调用.get()获取返回值会等待任务执行完,获取返回值
    // 有两种方法可以实现调用类成员，
    // 一种是使用   bind： .commit(std::bind(&Dog::sayHello, &dog));
    // 一种是用   mem_fn： .commit(std::mem_fn(&Dog::sayHello), this)
    template <class F, class... Args> auto commit(F &&f, Args &&... args) -> std::future<decltype(f(args...))>
    {
        if (!_run)  // stoped ??
            throw std::runtime_error("commit on ThreadPool is stopped.");

        // typename std::result_of<F(Args...)>::type, 函数 f 的返回值类型
        using RetType = decltype(f(args...));

        // 把函数入口及参数,打包(绑定)
        auto task = std::make_shared<std::packaged_task<RetType()>>(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...));
        std::future<RetType> future = task->get_future();

        // 添加任务到队列
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lock{_lock};
            // push(Task{...}) 放到队列后面
            _tasks.emplace([task]() { (*task)(); });
        }

#ifdef THREADPOOL_AUTO_GROW
        if (_idlThrNum < 1 && _pool.size() < THREADPOOL_MAX_NUM)
            addThread(1);
#endif
        // 唤醒一个线程执行
        _task_cv.notify_one();

        return future;
    }

    //空闲线程数量
    int idlCount()
    {
        return _idlThrNum;
    }
    //线程数量
    int thrCount()
    {
        return _pool.size();
    }

#ifndef THREADPOOL_AUTO_GROW
   private:
#endif  // !THREADPOOL_AUTO_GROW
    //添加指定数量的线程
    void addThread(unsigned short size)
    {
        //增加线程数量,但不超过 预定义数量 THREADPOOL_MAX_NUM
        for (; _pool.size() < THREADPOOL_MAX_NUM && size > 0; --size)
        {
            //工作线程函数
            _pool.emplace_back([this] {
                while (_run)
                {
                    // 获取一个待执行的 task
                    Task task;
                    {
                        // unique_lock 相比 lock_guard 的好处是：可以随时 unlock() 和 lock()
                        std::unique_lock<std::mutex> lock{_lock};

                        // wait 直到有 task
                        _task_cv.wait(lock, [this] { return !_run || !_tasks.empty(); });

                        if (!_run && _tasks.empty())
                        {
                            return;
                        }

                        // 按先进先出从队列取一个 task
                        task = move(_tasks.front());
                        _tasks.pop();
                    }
                    _idlThrNum--;
                    //执行任务
                    task();
                    _idlThrNum++;
                }
            });
            _idlThrNum++;
        }
    }
};

}  // namespace Component

#endif  // https://github.com/lzpong/
